陳星夢(mèng)

（納雍縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，貴州 畢節(jié) 553300）

引言

隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，環(huán)境問(wèn)題也隨之加重，在一定程度上對(duì)社會(huì)造成了極大地影響。廢水處理是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分，廢水處理種類(lèi)繁多，其中工業(yè)廢水處理是其中最重要的一環(huán)，工業(yè)廢水處理也是廢水處理行業(yè)的一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題。目前，我國(guó)工業(yè)廢水處理項(xiàng)目的數(shù)量不斷增多，但工業(yè)廢水處理的實(shí)際效果有待提高。因此，只有深入研究先進(jìn)的工業(yè)廢水處理及回用技術(shù)，才能有效降低廢水處理成本，為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 生化處理技術(shù)

生化處理技術(shù)是一種以微生物為核心的廢水處理技術(shù)，是利用微生物自身的代謝能力對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理，其主要原理是通過(guò)微生物將廢水中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)，達(dá)到去除廢水中污染物的目的。生化處理技術(shù)主要包括厭氧-好氧工藝、活性污泥工藝、生物膜法等，類(lèi)型不同影響不同[1]。

1.1 厭氧-好氧工藝

該工藝是利用微生物自身在有氧條件下的厭氧代謝作用對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理，具有運(yùn)行成本較低、不需要外加能量、受外界環(huán)境影響較小等優(yōu)勢(shì)，但也存在著一定的缺陷，如對(duì)于有機(jī)物濃度較低的工業(yè)廢水，厭氧處理效果不明顯。

1.2 活性污泥工藝

該工藝是采用活性污泥的沉淀作用對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理，具有污泥產(chǎn)量高、污泥沉降性能好、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是其對(duì)有機(jī)物濃度要求較高，難以處理含油工業(yè)廢水。

1.3 生物膜法

生物膜法是將微生物附著在特定載體上進(jìn)行污水處理，具有易操作、不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)。

2 污泥重金屬檢測(cè)技術(shù)

污泥是污水處理的主要產(chǎn)物，其中含有大量的重金屬元素，對(duì)于環(huán)境有較大污染。對(duì)污泥中重金屬進(jìn)行檢測(cè)能夠有效改善環(huán)境質(zhì)量，減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。目前污泥中重金屬含量的測(cè)定方法主要有原子吸收光譜法和原子熒光光譜法。原子吸收光譜法具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)量時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，是目前使用最廣泛的方法。其主要原理是利用原子發(fā)射光譜技術(shù)，通過(guò)樣品對(duì)含有重金屬元素的溶液進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)元素特征峰的位置判斷重金屬含量的高低。但是由于重金屬元素存在價(jià)態(tài)、含量差異和分布等多方面因素，無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別所有元素。因此，不同類(lèi)型的污泥應(yīng)采用不同檢測(cè)方法，以提高檢測(cè)效率和精度。

3 污泥非加熱脫水干燥技術(shù)

該技術(shù)是利用污泥中的水分在自然狀態(tài)下進(jìn)行蒸發(fā)，可以節(jié)約能源、減少污水處理費(fèi)用。非加熱脫水干燥技術(shù)一般由污泥濃縮脫水單元主污泥干燥單元兩部分組成。污泥濃縮脫水單元是利用機(jī)械或人工分離污泥中的水分，再將其濃縮，當(dāng)污泥含水量達(dá)到60%～70%時(shí)，可以進(jìn)入非加熱脫水干燥單元。干燥后的污泥可以被再次利用，實(shí)現(xiàn)污泥處理的資源化。目前，我國(guó)大多數(shù)污水處理廠都會(huì)將污泥進(jìn)行無(wú)害化處理，達(dá)到減量化、穩(wěn)定化和資源化目標(biāo)，并最終實(shí)現(xiàn)物資源化利用的目標(biāo)。

4 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)，顧名思義，膜是膜分離技術(shù)的心臟，不同的膜對(duì)物質(zhì)的滲透性是不同的，在應(yīng)用膜分離技術(shù)時(shí)，為了使廢水變成流體，就需要增加相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力，主要驅(qū)動(dòng)力可以分為濃度差、壓強(qiáng)差和電位差。膜分離系列簡(jiǎn)稱(chēng)膜分離技術(shù)，微濾、超篩、納篩、逆向滲透、氣體分離等，都是指膜分離技術(shù)。

4.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

膜分離技術(shù)是一項(xiàng)新興的液體分離純化技術(shù)，具有能耗較少、裝置體積較小、占地面積小，運(yùn)營(yíng)成本較低，高可靠性和易于操作等特點(diǎn)。目前，膜分離技術(shù)在廢水處理中得到了廣泛應(yīng)用，其中膜分離技術(shù)，雙膜分離技術(shù)是主要的膜分離技術(shù)。但是，由于反滲透過(guò)程中一般有害雜質(zhì)沒(méi)有被去除，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致有害物質(zhì)濃度的增加，因此需要解決反滲透濃縮液的問(wèn)題[2]。

4.2 反滲透膜

反滲透膜作為膜分離技術(shù)的重要組成部分，在處理工業(yè)廢水的水質(zhì)方面具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。反滲透意味著逆向滲透，其工作流程主要是利用將水中的壓強(qiáng)差轉(zhuǎn)化成推動(dòng)力，然后在推動(dòng)力的作用下，完成溶劑和水溶液的分離，從而提高水體的凈化程度。反滲透膜技術(shù)的主要工作過(guò)程是在較高滲透力的影響下，利用溶劑對(duì)半透膜施加壓力，當(dāng)其所承受的壓力達(dá)到了透壓的最高限度時(shí)，溶液就會(huì)向相反方向滲透，使水從其他物質(zhì)中脫離出來(lái)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

4.3 應(yīng)用反滲透膜技術(shù)的注意事項(xiàng)

應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)需要注意以下幾點(diǎn)：首先是要更換氧化設(shè)備。由于在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，反滲透膜的氧化問(wèn)題是不可避免的，因此必須更換一級(jí)模塊，以保證鍋爐給水系統(tǒng)的有效運(yùn)作，保證軟化水的高質(zhì)量供應(yīng)。其次是增加原水中的余氯檢測(cè)。應(yīng)將超濾水控制在可接受范圍內(nèi)，傳感器必須每6個(gè)月更新一次，以保證數(shù)據(jù)的精確性，并支持后續(xù)的操作。在實(shí)際應(yīng)用中，亞硫酸氫鈉溶液的穩(wěn)定性相對(duì)較差，容易發(fā)生空氣氧化現(xiàn)象，難以達(dá)到理想的應(yīng)用效果。因此，工作人員應(yīng)定期使用亞硫酸氫鈉溶液配制藥品，并做好劑量盒的清潔工作。最后是檢查清洗強(qiáng)度。在操作過(guò)程中，工作人員不僅要控制好清洗時(shí)間，還要將溫度控制在合理范圍內(nèi)。

5 絮凝沉淀技術(shù)

絮凝沉淀技術(shù)是比較常見(jiàn)的工業(yè)廢水處理及凈化技術(shù)，該技術(shù)是將混凝劑加入工業(yè)廢水中，在混凝劑的影響下，有部分廢水無(wú)法沉降，或廢水無(wú)法過(guò)濾，在物理及化學(xué)反應(yīng)下聚集出較大的粒子，再沉降，達(dá)到分離目的。

5.1 常見(jiàn)技術(shù)類(lèi)型及應(yīng)用

目前，在工業(yè)廢水中使用的聚合氯化鋁主要分為兩類(lèi)：無(wú)機(jī)聚合氯化鋁和化學(xué)混凝劑，前者包括聚合硫酸鋁和聚合氯化鋁，后者則包括聚丙烯酰胺。而國(guó)內(nèi)目前也在研發(fā)一些新型聚合氯化鋁，專(zhuān)家們利用各種絮凝劑處理工業(yè)廢水，通過(guò)研究各種處理方法，發(fā)現(xiàn)高鐵酸鈉處理性能特別好，可高效脫色，并去除其中的COD。通過(guò)各種絮凝劑的絮凝法處理工業(yè)廢水的效果也不同，因此未來(lái)需要開(kāi)發(fā)高性能、低成本的絮凝劑，以提升處理效率，減少投入成本。

5.1.1 沉淀技術(shù)

該技術(shù)是在水處理環(huán)節(jié)中加入一定劑量的硫酸亞鐵和明礬，使水中較細(xì)的顆粒物質(zhì)在化學(xué)作用下轉(zhuǎn)化為較大的絮體，從而增加懸浮固體的密度和體積，提升物質(zhì)沉淀的速度。

5.1.2 電解技術(shù)

該技術(shù)可以處理水資源中的廢棄物質(zhì)與有害物質(zhì)，其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)是可以利用電流，氧化需要處理廢水，從而顯著提升水資源的處理質(zhì)量，達(dá)到理想的水質(zhì)處理效果。最后，應(yīng)用氧化技術(shù)可以有效去除廢水中的不良生化性質(zhì)，提高水資源的凈化質(zhì)量[3]。

6 吸附技術(shù)

吸附技術(shù)是采用多孔吸附劑吸附水中的污染物和雜質(zhì)，保證了工業(yè)廢水處理的效果。在具體操作過(guò)程中需要將吸附劑加入工業(yè)廢水中，目前常用的吸附劑有活性炭、沸石、粉煤灰等。相關(guān)研究人員通過(guò)對(duì)沸石和活性炭這兩種吸附劑在廢水工業(yè)中的吸附作用發(fā)現(xiàn)，沸石能更有效地吸附工業(yè)廢水中的氨氮。不同的吸附劑具有不同的性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)，因此，在使用吸附劑時(shí)，要根據(jù)工業(yè)廢水中污染物的主要成分選擇合適的吸附劑。

7 生物技術(shù)

生物技術(shù)是利用微生物的新陳代謝作用分解工業(yè)廢水中的污染物。常用技術(shù)包括延遲曝氣法、生物鐵法、固定化微生物技術(shù)、生物流化床技術(shù)、生物氧化池技術(shù)、反硝化-硝化法等。工業(yè)廢水中的酚類(lèi)、氰化物等有毒有害污染物大多難以完全氧化，利用生物法分解有機(jī)物和有毒物質(zhì)目前備受?chē)?guó)內(nèi)外專(zhuān)家的關(guān)注。在實(shí)際工業(yè)廢水處理過(guò)程中，由于工業(yè)廢水成分復(fù)雜，可生化性差，一般采用化學(xué)法或吸附法預(yù)處理后的廢水可以進(jìn)行生物降解。工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，改善了廢水的生化性質(zhì)，為生化處理創(chuàng)造了條件。生物放大技術(shù)是指在原有的生物處理介質(zhì)中加入具有特定功能的微生物，從而增強(qiáng)生物處理的效果。

獲得特定功能微生物的途徑有兩種：（1）環(huán)境中的原始微生物雖然具有一定的降解環(huán)境污染物的能力，但并不穩(wěn)定。經(jīng)人工馴化、富集、篩選、處理，能夠達(dá)到一定的用量和治理效果。（2）外源微生物。外源微生物通常可以被科學(xué)家成功改造，以具備某些生物降解功能，甚至能夠在其他環(huán)境中分離。生物擴(kuò)增技術(shù)的主要實(shí)施方法有細(xì)胞注射技術(shù)、細(xì)胞固定化技術(shù)、酶固定化技術(shù)以及添加促進(jìn)細(xì)菌污染物代謝的輔助底物。生物質(zhì)化學(xué)降解技術(shù)雖然能夠以相對(duì)低廉的經(jīng)濟(jì)成本提供良好的處理效益，但是也存在著用地面積過(guò)大、難以獲得大量功能性微生物以及對(duì)微生物環(huán)境抗性較差等問(wèn)題。而某些功能性微生物的培育、生態(tài)處理技術(shù)與其他生物印染污水工藝技術(shù)的組合應(yīng)用，給傳統(tǒng)的煤焦油生物印染污水的處理帶來(lái)了新方向[4]。

8 靜電過(guò)濾技術(shù)

靜電過(guò)濾技術(shù)是指在高壓電場(chǎng)作用下，增強(qiáng)顆粒的帶電性能，再借助靜電力分離工業(yè)廢水中的顆粒物質(zhì)。與常規(guī)的水質(zhì)處理方法相比，此項(xiàng)技術(shù)具有良好的安全性能，而且不容易受到外界因素的影響，所消耗的能源更少，且可以充分發(fā)揮其凈化功能，因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的凈化處理中。此外，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)可以有效控制顆粒物，從而，取得理想的過(guò)濾效果。在應(yīng)用靜電過(guò)濾技術(shù)時(shí)，要做好相應(yīng)的清洗和保養(yǎng)工作，有效防止附著在裝置中的雜質(zhì)引發(fā)二次污染。該技術(shù)資金投入較高，后期檢修與維護(hù)工作也較為繁瑣，對(duì)裝置的配備也有很高的要求。

9 采用過(guò)濾器處理廢水

由于生物柴油廢水中含有許多有毒有害物質(zhì)，需要在廢水處理過(guò)程中引入過(guò)濾器清洗工藝，通過(guò)加入Fe2O3和PAM物質(zhì)，有效分解廢水中的有害物質(zhì)，并在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到理想的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

10 利用沉淀法配合調(diào)節(jié)池處理廢水

沉淀技術(shù)的工作原理是在廢水處理環(huán)節(jié)加入一定量的硫酸亞鐵和明礬，使廢水中較細(xì)的顆粒物質(zhì)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為較大的絮體，增加懸浮固體的密度和體積，提升物質(zhì)沉淀的速度。為了實(shí)現(xiàn)良好的污泥去除效果，一些企業(yè)會(huì)使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的集水池來(lái)減少污泥的沉淀時(shí)間。根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)藥劑的特點(diǎn)，當(dāng)廢水中主要含有鉻元素，同時(shí)含有多種化學(xué)藥劑時(shí)，可以將沉淀法與廢水控制池相結(jié)合對(duì)廢水進(jìn)行處理，其步驟如下：（1）將NaSO、HSO等明膠物質(zhì)按照相應(yīng)比例加入到廢水中。在將其倒入控制罐時(shí)，應(yīng)不斷攪拌，使其吸附廢水中的懸浮物，從而有效去除有毒物質(zhì)。（2）在溶液中加入PAM吸附劑可以降低廢水中的脂質(zhì)含量，并使廢水脫色。（3）根據(jù)化學(xué)廢水的pH值，添加中和劑，使廢水呈中性，并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（4）進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)廢水的監(jiān)測(cè)和管理，確保各個(gè)工序嚴(yán)格運(yùn)行，避免廢水在缺乏有效控制的情況下排放到生態(tài)環(huán)境中。

11 利用電解技術(shù)提升廢水處理質(zhì)量

電解技術(shù)可以處理工業(yè)廢水中的廢棄物和有害物質(zhì)，其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)是可以利用電流氧化廢水中的雜質(zhì)，從而顯著提升廢水處理質(zhì)量，達(dá)到理想的廢水治理效果。應(yīng)用氧化技術(shù)可以有效去除廢水中的不良生化性質(zhì)，有效提高廢水的凈化質(zhì)量。

12 反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用

反滲透膜技術(shù)在工業(yè)廢水處理方面具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。反滲透工作流程主要是將水中的壓強(qiáng)差轉(zhuǎn)化成推動(dòng)力,并在推動(dòng)力的作用下,將溶劑與水溶液的分離,從而提高了水體的凈化程度。由于反滲透膜技術(shù)主要工作過(guò)程是在較高滲透力的影響下,用溶劑對(duì)半透膜施加壓力,而當(dāng)其所承受的壓力達(dá)到了滲透壓的最高限度時(shí),溶液就會(huì)向相反方向進(jìn)行滲透,使水物質(zhì)從其他物質(zhì)中脫離出來(lái)，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。

13 高級(jí)氧化法

由于羥基自由基有較強(qiáng)的氧化活性,所以一旦形成羥基自由基,就能夠氧化部分有害物質(zhì)并將其除去。高級(jí)氧化法主要采用各種方式生成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基,能夠使工業(yè)廢水中某些不易溶解的有機(jī)物質(zhì)分解成某些低分子化合物,進(jìn)而將其完全去除。其中,主要采用臭氧催化氧化、電催化氧化、濕法施工催化氧化等能產(chǎn)生較強(qiáng)氧化活性羥基自由基的工藝。雖然采用直接氧化法處理工業(yè)廢水效果比較好,但該工藝成本卻比較高。工業(yè)廢水結(jié)焦不需要其他化工藥劑,可利用電化學(xué)效應(yīng)直接把工業(yè)廢水中的高分子量有機(jī)物氧化或分解成較小分子量的物質(zhì)。根據(jù)直接氧化原料氧化速度的不同,可以將直接氧化工藝分為兩類(lèi):一類(lèi)是直接電化學(xué)反應(yīng),其主要反應(yīng)過(guò)程為將防火原料部分氧化為需經(jīng)過(guò)處理的低毒及有害物質(zhì);二是電化學(xué)直接燃燒。在這個(gè)過(guò)程中,無(wú)法分解的有機(jī)化合物先被完全氧化成中間產(chǎn)物,再完全氧化為無(wú)機(jī)化合物[5]。

14 臭氧法

臭氧法是臭氧層逐漸被氧化成氧，所以不會(huì)出現(xiàn)二次污染。對(duì)臭氧化法治理煉焦污水初步探討，結(jié)果表明，通過(guò)調(diào)控O3吸收率可以延長(zhǎng)O3的作用時(shí)間，提高污水的氧化率和降解率。對(duì)于生化處理后的剩余污水，可以采用膠料進(jìn)行氧化處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著O3濃度的增大，流動(dòng)速度就會(huì)增大，有機(jī)碳總量也會(huì)增大，因而提高了污水脫氮和效率。盡管臭氧法具有氧化性強(qiáng)、見(jiàn)效快、不容易生成廢水等優(yōu)點(diǎn)，但其前期投資大、能耗高、操作流程嚴(yán)格，且具有自身不穩(wěn)定和易于降解等缺點(diǎn)。此外，臭氧在水中的分解是復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，其處理效果與水中污染物濃度及反應(yīng)條件密切相關(guān)，所以水中分解產(chǎn)物會(huì)隨時(shí)間增加而減少，降低了處理效果。當(dāng)臭氧與水中污染物接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生新的污染物如臭氧單質(zhì)、臭氧分解產(chǎn)物以及臭氧與水反應(yīng)后生成的新物質(zhì)等。由于新物質(zhì)會(huì)對(duì)水中原有的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物產(chǎn)生一定的降解作用，所以需要對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理。

15 催化濕式氧化工藝

該方法是利用O2在一定的溫度和壓力下，氧化污水中的懸浮物，最終將其轉(zhuǎn)化為N2和CO2等。實(shí)驗(yàn)證明，該工藝對(duì)廢水中的COD和氨氮的脫除率達(dá)到99%，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因而具有優(yōu)良的除臭和脫色性能。

16 工業(yè)廢水的資源化利用

現(xiàn)階段，我國(guó)通常使用二次生化工業(yè)廢水進(jìn)行熄焦，但使用處理后的工業(yè)廢水熄焦，又會(huì)形成新的污染物，導(dǎo)致二次污染，危害工作人員的身體健康。如果將處理后的廢水用于高爐渣沖渣，由于高爐渣的溫度非常高，也會(huì)出現(xiàn)二次污染。因此，在將處理后的工業(yè)廢水用于沖渣、熄焦時(shí)，要避免二次污染，而且對(duì)二次生化廢水要進(jìn)行后處理，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)。為避免原料因天氣問(wèn)題而造成損壞，可在原料表面灑水，并添加化學(xué)藥劑使原料表面硬化，防止被雨水沖走。此外，處理后的廢水還可以回用于批量燒結(jié)，即使在高溫下也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因而具有良好的環(huán)保效果。在實(shí)際操作中，技術(shù)人員還可以使用化學(xué)藥劑進(jìn)行深度處理，并將經(jīng)處理后的工業(yè)廢水回用，這樣不僅環(huán)保效果好，還能節(jié)約資源、減少排放，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

從目前情況來(lái)看，我國(guó)鋼鐵行業(yè)在環(huán)境保護(hù)方面還有很大的提升空間。從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，鋼鐵行業(yè)必須不斷創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以滿足人們對(duì)高質(zhì)量鋼鐵產(chǎn)品的需求。同時(shí)，還要提高相關(guān)人員的環(huán)保意識(shí)，及時(shí)處理廢水中的有害物質(zhì)，使鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程更加綠色、環(huán)保、健康，更好地滿足人們對(duì)高質(zhì)量產(chǎn)品的需求。

17 結(jié)論

綜上所述，在環(huán)境監(jiān)測(cè)背景下工業(yè)廢水處理已經(jīng)引起相關(guān)部門(mén)及企業(yè)的高度重視。為了提高工業(yè)廢水的水質(zhì)，保證其在排放前得到有效處理，有必要對(duì)對(duì)工業(yè)廢水處理技術(shù)進(jìn)行深入地分析，并不斷提升廢水處理技術(shù)水平，努力提高廢水的資源利用率，進(jìn)一步為我國(guó)工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。